Společnost Imagination Technologies oznámila novou architekturu GPU řady A. Společnost tvrdí, že je to nejrychlejší GPU IP na trhu.
Trhu mobilních GPU v dnešní době dominují vlastní GPU Adreno od Qualcommu a GPU Mali od ARM. V minulosti však byla situace jiná. Na trhu mobilních GPU bylo o něco více konkurentů, což pomohlo zvýšit konkurenceschopnost v tomto odvětví. Zejména Imagination Technologies byla jedním z hlavních hráčů v tomto odvětví. Britská společnost stále zůstává jedním z lídrů v oblasti mobilních GPU díky dodavatelům licencují své technologie GPU, ale vlastní GPU značky PowerVR se nacházejí ve velmi malém počtu těchto produktů dní. V minulosti byly jeho špičkové mobilní GPU používány společností Apple v SoC společnosti řady A, až do Apple A10 v roce 2016. Jeho GPU nižší a střední třídy naopak používají společnosti jako MediaTek, Rockchip atd. Nyní je Imagination Technologies zpět s hlavním uvedením architektury GPU v podobě nové architektury řady A. Společnost to nazývá svým nejdůležitějším oznámením o GPU za posledních 15 let a propaguje nové GPU jako s nejrychlejší IP GPU na světě.
Chcete-li zjistit, jak to ovlivňuje trh s mobilními GPU, pojďme se ponořit do pozadí společnosti a podívat se, jak se hodí na trh mobilních GPU.
Technologie představivosti - pozadí
Imagination Technologies je historicky jedním z lídrů na trhu mobilních GPU, protože funguje již od 90. let. Společnost vlastní řadu patentů GPU IP, což znamená, že prodejci SoC jí musí platit licenční poplatky. Jeho technologie odloženého vykreslování na bázi dlaždic (TBDR) je dobrým příkladem. Značka PowerVR GPU konkurovala GPU Qualcomm Adreno a GPU Mali ARM, ale poté, co společnost Texas Instruments v roce 2012 skončila, jediným držitelem licence společnosti na high-end byl Apple.
Apple a Imagination byly propojeny až do roku 2017, protože společnost Imagination dokonce vytvořila přizpůsobené verze svých GPU PowerVR pro iPhony a iPady. Apple potvrdil, že v březnu 2016 jednal s Imagination o akvizici společnosti, ale k žádné dohodě nedošlo. V dubnu 2017 společnost Imagination oznámila, že Apple oznámil společnosti, že během 15–18 měsíců přechází na vlastní GPU. daleko od GPU PowerVR společnosti Imagination. O pár měsíců později Imagination učinila šokující oznámení: připravovala se prodej a jeho tržní kapitalizace se v krátké době výrazně snížila, protože jeho největší zákazník přestal používat jeho technika. Imagination koupila v září 2017 Canyon Ridge, kalifornská akciová společnost s čínskými investory. Přinejmenším byl vývoj překvapivý.
Ve stejném měsíci Apple uvedl na trh A11 SoC spolu s uvedením iPhone 8/iPhone X. A11 měl obsahovat první vlastní GPU od Applu. Apple však nadále platil licenční poplatky společnosti Imagination, protože vlastní GPU modelu A11 stále používalo technologii GPU společnosti Imagination (včetně TBDR). Podle AnandTech, Vlastní design GPU společnosti Apple je běžně považován za fork IP společnosti Imagination v roce 2015, který Apple nadále vyvíjí nezávisle díky architektonické licenci. Vztah mezi Apple a Imagination v těchto dnech není znám a oficiálně zůstává vlastní architektura GPU společnosti Apple černou skříňkou.
Po akvizici společností Canyon Ridge se Imagination ocitla v pozici, kdy neměla žádného zákazníka pro své špičkové GPU. The Firemní architektura PowerVR Rogue si našla cestu do iPhonu a iPadu na vyšší úrovni, ale po A11 už nebyly žádné jiné kupující. V segmentech nižší a střední třídy společnost Imagination nadále licencovala technologii GPU dodavatelům, jako jsou MediaTek, Rockchip a Unisoc. Jeho architektura PowerVR 8XT a 9XTP se však nedostala do žádného přepravního produktu. Ve skutečnosti MediaTek migroval z používání GPU PowerVR na používání GPU Mali od ARM. Například, Helio P90 použil Imagination PowerVR GM9446 GPU (který byl založen na starší Rogue architektuře), ale MediaTek poté přešel na ARM Mali-G76MC4 GPU v Helio G90T.
Mezitím se samotná GPU Mali od ARM ukázala jako nekonkurenceschopná na trhu mobilních GPU, protože měla horší PPA (výkon na oblast) ve srovnání s vlastními GPU Adreno společnosti Qualcomm, které přizpůsobují IP adresy GPU, a v poslední době s vlastními GPU společnosti Apple. Mali-G71 od ARM a Mali-G72 trpěl horším výkonem a energetickou účinností ve srovnání s tehdejšími GPU Adreno. Zatímco Mali-G76 bylo solidní zlepšení, stále to nestačilo na to, aby Qualcomm převzal korunu výkonu a efektivity mobilních GPU na trhu Android.
Qualcomm byl na dobrém místě na trhu s GPU Android, protože jeho GPU měly nejlepší výkon ve své třídě, ale na širším trhu SoC se ocitlo poraženo vlastními GPU společnosti Apple. The Vlastní GPU v SoC Apple A11, A12 a A13 jsou výrazně rychlejší než Adreno 540, Adreno 630 a Adreno 640 v Snapdragon 835, Snapdragon 845 a Snapdragon 855 respektive. Najednou měl Apple velký náskok ve výkonu mobilních GPU a Qualcomm odstoupil na druhé místo. GPU Mali od ARM byly o něco pozadu, pokud jde o PPA i energetickou účinnost.
V květnu tohoto roku se ARM pustil do nápravy deficitu výkonu a efektivity oznámením Mali-G77 s novou architekturou GPU Valhall se 40% zlepšením výkonu. GPU zaznamenal své první dvě designové výhry v podobě Samsungu Exynos 990 a MediaTek Rozměr 1000 SoCs.
Od poloviny roku 2019 odrážel trh s mobilními GPU skutečnost, že vlastní GPU vyvinuté společnostmi Apple a Qualcomm byly lepší než licencované GPU od společností ARM a Imagination. Pokud jde o konkurenci, je to pro průmysl špatná věc, protože působí jako překážka hospodářské soutěže, pokud je licencovaná IP nižší než vlastní IP, která nebude licencována žádnému dodavateli SoC třetí strany. Samsung to ví a společnost to již ví zavázala se licencovat IP GPU od AMD v budoucích SoC Exynos (spuštění za dva roky).
Tváří v tvář tomuto pozadí byla připravena scéna pro nejdůležitější oznámení Imagination za posledních 15 let.
Řada GPU AXT, AXM a AX
Společnost Imagination oznámila svou novou architekturu GPU řady A s tvrzením, že má nejrychlejší GPU IP, jaká kdy byla vytvořena. Je to velký nárok. Cílem společnosti je zde ukázat, že architektura je lepší než vlastní GPU vyrobené společnostmi Apple a Qualcomm. V podstatě chce Imagination učinit licencovaná GPU opět životaschopnou a poskytnout lepší alternativu než GPU Mali od ARM.
Architektura řady A je architektura GPU 10. generace společnosti Imagination. Skládá se ze tří kategorií GPU: produktové řady XE, XM a XT, které označují segmenty nižší, střední a vyšší třídy. Značka PowerVR se již nepoužívá k popisu architektury, protože ji společnost nyní používá k popisu technologie TBDR. Nejrychlejší nárok na IP GPU se vztahuje na produktovou řadu XT, protože je zamýšlena jako prémiová řada mobilních GPU.
Architektura GPU řady A je společností Imagination prohlašována za 2,5x rychlejší než předchozí generace GPU řady 9 společnosti Imagination v oblasti ISO a srovnání procesních uzlů. Imagination nesrovnává řadu A s řadami 8XT nebo 9XT, protože neexistují žádné veřejně dostupné produkty, které by tyto řady GPU využívaly. AnandTech poznamenává, že data jsou pravděpodobně založena na GPU GM9446 Helio P90, což je GPU řady 9XM založené na Rogue.
Řada A má 4x více ALU než 9XM Rogue GPU. Prý má 8x rychlejší výkon AI. Nakonec Imagination říká, že architektura řady A používá o 60 % nižší výkon pro podobný výkon.
Nová architektura řady A je použitelná pro čtyři konfigurace v řadě XT a jednu konfiguraci XM. Série XE ve skutečnosti není založena na nové architektuře, protože je pokračováním Rogue. AXT-64-2048 je vlajková loď GPU s 2,0 TFLOPS, rychlostí naplnění 64 gigapixelů/s a 8 TOP výkonem AI. Na druhou stranu AXT-32-1024 je prý prémiové mobilní GPU s 1 TFLOPS, 32 Gigapixel/s rychlostí plnění a 4 TOP výkonu AI. Další dvě konfigurace jsou AXT-48-1536 a AXT-16-512, zatímco řada AXM má AXM-8-256, který je dimenzován na 256 GFLOPS, rychlost plnění 8 gigapixelů/s a 1 TOP AI. výkon.
Pokud jde o mobilní GPU, plán Imagination je mít AXT-32-1024 jako sladkou tečku pro prémiové mobilní GPU. Větší dvě konfigurace lze použít v zařízeních, jako jsou například Chromebooky nebo servery. Imagination si stále představuje AXT-48-1536, aby fungoval jako alternativní větší prémiový mobilní GPU, zatímco AXT-64-2048 je mnohem větší GPU, který by Imagination mohl vytvořit, pokud by o to uživatelé měli zájem to.
Nová IP adresa GPU obsahuje spoustu změn: 4x více ALU, 128-širokou architekturu a mnohem více. AnandTech zastřešila novou technologii řady A podrobně, takže by se čtenáři měli podívat na pokrytí publikace.
Architektura série - Outlook
Vzhled architektury řady A společnosti Imagination vypadá skvěle. Na první pohled bude GPU AXT-32-1024 mnohem rychlejší než i návrhy nové generace, jako je např. GPU Adreno od Qualcommu v Snapdragonu 865 a dokonce i vlastní GPU od Applu, nemluvě o Mali-G77. Pokud jde o PPA, představivost to má také za sebou, přičemž společnost upozorňuje na existující problém GPU Mali mají stejný výkon jako GPU Adreno od Qualcommu, přičemž zabírají 184 % plochy křemíku, což vede k nižší PPA. Energetická účinnost by měla být také skvělá.
Plán GPU společnosti Imagination je také velmi agresivní. V roce 2020 bude architektura řady A nahrazena architekturou řady B s výkonem 30 %. vylepšení, která budou následovat s řadami C a D v letech 2021 a 2022 s ročním výkonem 30 % vylepšení. Trh s mobilními GPU do značné míry rezignoval na tuto úroveň generačních pokroků. Imagination také plánuje, že v příští architektuře GPU bude povoleno sledování paprsků.
Z hlediska designu vyhrává, je to smíšená taška. Qualcomm nebude licencovat tuto architekturu a drtivá většina světových telefonů Android používá Qualcomm SoC. Samsung již podepsal partnerství s AMD na používání jeho Radeonu IP v budoucích SoC Exynos. Dva hlavní dodavatelé, kteří zůstali, jsou Huawei's HiSilicon Group a MediaTek, kteří v současné době používají GPU Mali od ARM. Protože MediaTek dříve používal GPU PowerVR, je možné, že se společnost v budoucích SoC vrátí zpět k Imagination z ARM. Společnost již oznámila vlajkovou loď SoC pro zařízení do roku 2020 v podobě Dimensity 1000.
Oznámení společnosti Imagination o nové architektuře řady A bylo na trhu mobilních GPU velmi potřebné. Pokud se vše odehraje, trh s mobilními GPU je nyní mnohem konkurenceschopnější, pokud jde o licencované GPU, které může používat více výrobců.
Přes: AnandTech